Entanglement of Identical Particles and the Detection Process
我们引入了探测器级纠缠,这是一个统一的纠缠概念,考虑到在探测过程中可能会删除多粒子的信息。这一概念意味着粒子的有效不变性的测量,这是由测量设置控制,并量化的程度(反)对称化的波函数对物理观测的影响。最初不可区分的粒子可以在它们向可区分性的转变中获得或释放纠缠,它们的量子统计行为取决于它们的初始纠缠。我们的研究结果表明,纠缠不能单独归因于一个相同的粒子的状态,但检测过程必须纳入分析。
2012-04-17 quant-ph
Group-theoretical Structure of the Entangled States of N Identical Particles
我们给出了N个全同粒子纠缠态的群论分类。利用置换群与单幺正群之间的对偶性,明确了量子纠缠与N个全同粒子态的交换对称性之间的联系.每个粒子都有n个能级,并跨越n维希尔伯特空间。我们把粒子的一般状态称为q单位。给出了Nq单位空间的直积关于具有确定置换对称性的状态的分解。一个态的基本纠缠的性质可以与整数N的划分类别有关。最大纠缠态是由直积空间中较少纠缠态的线性组合产生的。我们还讨论了最大纠缠的性质及其度量。
2000-06-23 quant-ph
Criteria for the entanglement of composite systems of identical particles
我们确定了一个检测描述两个全同粒子系统的纯二分量子态纠缠的一般判据。这样一个标准是基于两个考虑的斯莱特-施密特数的费米子和玻色子类似的施密特分解和评价的冯诺伊曼熵的单粒子约化统计运营商。
2004-10-12 quant-ph
Entanglement generation through particle detection in systems of identical fermions
我们通过一个涉及粒子探测的过程研究了全同费米子系统中纠缠的产生,重点讨论了这种过程对费米子粒子间纠缠概念的影响。作为一个典型的例子,我们详细讨论了基于分裂加检测操作的方案。该方案产生的状态与可访问的纠缠开始于两个不可区分的费米子表现出纯粹由于反对称的相关性的初始纯态。有人认为,所提出的提取纠缠并不违反的概念,纠缠在相同的费米子系统需要超越那些纯粹由于其不可分割性的相关性。事实上,它表明,这种纠缠的概念,这里被称为{ \it Fermonic纠缠},实际上有助于澄清纠缠产生过程的一些基本方面。特别是,我们证明了提取的可访问的纠缠量等于与检测过程中产生的费米子纠缠量。上述方案推广到任意维数的$N$ -恒等费米子系统的情况。从我们目前的讨论中可以看出,对分裂加检测操作期间纠缠产生的适当分析不仅与费米子纠缠的概念一致,而且实际上强化了这一概念。
2017-02-25 quant-ph
Entanglement robustness and geometry in systems of identical particles
利用基于可交换观测量代数的可分性定义分析了分布在M个不同模式的N个玻色子系统中二分纠缠的鲁棒性,这是处理相同粒子时的自然选择.在这个框架内,纠缠的鲁棒性和广义鲁棒性的表达式可以显式地给出大类玻色子态:它们的纠缠内容通常比可区分粒子态的纠缠内容更稳定。利用这些结果,N玻色子态空间的几何结构可以明确地解决。
2012-04-17 quant-ph
Entanglement robustness via spatial deformation of identical particle wave functions
我们解决的纠缠保护对周围的噪声的程序适当地利用相同的子系统的空间不可分割性的问题。为此,我们采取两个初始分离和纠缠的相同量子比特与两个独立的噪声环境相互作用。考虑了三种典型的环境模型:振幅阻尼信道、相位阻尼信道和去极化信道。在相互作用之后,我们对两个量子比特的波函数进行变形,使它们在空间上重叠,然后进行空间局域化操作和经典通信(sLOCC),并最终计算所得到的态的纠缠。通过这种方式,我们证明了相同量子比特的空间不可分割性可以在sLOCC操作框架内被利用,以部分恢复被环境破坏的量子关联。出现了一个普遍的行为:通过变形实现的空间不可压缩性越高,恢复的纠缠量就越大。
2021-04-20 quant-ph
Entanglement and non-locality in quantum protocols with identical particles
我们研究了纠缠和非局域性在利用全同粒子系统的量子协议中的作用。与可区分粒子的情况不同,纠缠和非定域性的概念对于那些成分不能区分和单独处理的系统仍然存在争议。我们澄清了为什么唯一的方法,避免不协调和悖论是基于第二量子化形式主义,它是纠缠的模式,可以填充的粒子,真正重要的是什么,而不是粒子本身。事实上,通过一个隐形传态协议,我们表明,不一致的配方,迫使纠缠和非局域性的相同的粒子,而不是他们可以占据的模式的属性。其原因在于,正交模式总是可以解决,而相同的粒子不能。
2021-04-13 quant-ph
Separability and Entanglement of Identical Bosonic Systems
研究了任意$n$维多体全同玻色子系统的可分性。给出了维数与可分性之间的显式关系。特别地,对于$n=3$,证明了PPT(positive partial transpose)的性质与分离性对于三分系统是等价的.
2006-08-19 quant-ph
Increasing identical particle entanglement by fuzzy measurements
我们研究了模糊测量对全同粒子(费米子和玻色子)自旋纠缠的影响。我们首先考虑一个理想的测量仪器和定义的运营商,检测的空间和自旋部分的密度矩阵作为粒子距离的函数的对称性。然后,移动到只能在一定范围内检测粒子位置的现实设备,令人惊讶地发现粒子之间的纠缠随着检测范围的扩大而增加。
2005-10-17 quant-ph
Activating remote entanglement in a quantum network by local counting of identical particles
量子网络中的量子信息和通信处理通常使用相同的粒子。尽管如此,粒子的量子统计性质在大规模网络中的物理作用仍然难以捉摸。在这里,我们表明,正是费米子的不可分割性使得它可能在多节点量子网络中的纠缠传输的新机制。这个过程激活了遥远的站点之间的远程纠缠,这些站点没有共同的过去,只通过本地计数相同的粒子和经典通信。这些结果构成了本技术的关键成就,并为基于费米子的非局域量子关联的更稳定的多级转移开辟了道路。
2019-06-22 quant-ph
Entanglement of identical particles and reference phase uncertainty
最近,基于纠缠应该是量子信息处理的一种资源的原则,我们引入了一种全同粒子的二体纠缠度量E_P。在这里,我们表明,粒子纠缠是有限的,缺乏一个参考相位由双方共享,并且纠缠被约束到参考相位不变的子空间。E_P的超可加性是由于组合系统的超可加性约束较弱。共享参考相位只能通过在各方之间转移粒子来建立,也就是说,使用额外的非局部资源。我们展示了这种非局域操作如何增加粒子纠缠。
2004-02-17 quant-ph
Entangled States of N Identical Particles
我们探讨了量子纠缠与N个全同粒子态的交换对称性之间的联系。每个粒子都有n个能级。N个粒子跨越nN维希尔伯特空间。我们把粒子的一般状态称为q单位。的N q单位空间的直积给出了一个分解的状态与明确的置换对称性,发现有一个措施的纠缠,这是相关的置换群的表示。最大纠缠态是由完全关联但非纠缠态的线性组合产生的。低纠缠态是从部分关联态的流形中产生的。交换对称性的程度被发现是相关的一组理论测量的纠缠。电子邮件:Jagdish_Rai@hotmail.com,jrai@iitk.ac.in电子邮件:srai56@hotmail.com
2000-03-15 quant-ph
Identical particles and entanglement
本文讨论了两个全同粒子系统的纯二分量子态是否纠缠的两个一般判据。第一个考虑的可能性归属于一套完整的客观属性,每个粒子属于组成系统,而第二个是基于两个考虑斯莱特-施密特数的费米子和玻色子模拟的施密特分解和评价的冯诺伊曼熵的一个粒子减少统计运营商。
2005-09-28 quant-ph
Entanglement, identical particles and the uncertainty principle
如果在推导这个不等式时使用对称化的观测量,则得到了N个全同纯纠缠粒子系统的一个新的测不准关系(UR)。这个新的表达式可以写成这样的形式,我们确定一个明确表示组成系统的粒子之间的量子相关性的项。对于两个和三个粒子的特殊情况,利用Schwarz不等式,我们得到了新的下界UR是不同于标准的。
2016-08-18 quant-ph
Single-photon triggered quantum entanglement between two qubits or at least 2000 identical qubits
该研究探究单光子光场对量子纠缠的调控作用,分析了激发态权重、初始相干性的影响,发现单光子可在至少2000个全同量子比特的系统中触发任意两比特间纠缠,且纠缠程度与比特数无关。
2024-06-19 quant-ph
Universal Separability and Entanglement in Identical Particle Systems
已知纠缠是相对概念,相对于要测量的物理可观测量的选择来定义(即,使用的测量设置)。这意味着,一般来说,相同的状态可以在不同的测量设置下既可分离又可纠缠,但这并不排除存在对于所有可能的设置都可分离(或纠缠)的状态。我们表明,玻色子系统确实存在这样的普遍可分的状态:它们是独立同分布的。纯国家。相比之下,只有少数例外情况下,费米子系统不存在这样的状态。我们还发现费米子和玻色子系统都不存在普遍的纠缠态。
2013-02-14 quant-ph
Entanglement evolution of two remote and non-identical Jaynes-Cummings atoms
详细处理两个遥远的,但不相同的系统的纠缠动力学。研究了双Jaynes-Cummings(JC)模型中两个相距遥远的原子与腔场相互作用系统的纠缠演化。考虑非对称原子-腔耦合和非共振相互作用,研究了四量子比特的成对并发。与直觉相反,不完美匹配可以证明有利于纠缠的产生和演化。对于两种类型的初始纠缠,对应于自旋相关和反相关贝尔态Φ和Φ,对于共振相互作用,依赖于相对耦合的选择,纠缠到特定量子比特对的完全、周期性和定向转移是可能的。此外,使用非共振相互作用可以防止纠缠转移和突然死亡(ESD),尽管对于某些初始状态,失谐将触发否则冻结的纠缠,以允许完全的纠缠转移。我们确认了一个控制非相互作用系统间的成对纠缠的守恒规则,即对于初始态,这些并发的平方和(SSC)是守恒的。对于Φ,总SSC周期性地减少,在某些情况下甚至减少到零,以揭示所有非局域成对纠缠的完全和突然的损失。
2008-11-28 quant-ph
Robust engineering of maximally entangled states by identical particle interferometry
本研究提出利用外部激活噪声通道与分束器干涉、结合费米子无源光学变换和赝自旋不敏感宇称检验探测器,鲁棒确定性制备全同费米子任意最大纠缠态的方案,拓展了玻色子相关研究,为量子增强技术的抗噪声纠缠策略提供参考。
2023-05-23 quant-ph
Effects of indistinguishability in a system of three identical qubits
全同粒子的量子关联对于量子增强技术是重要的。最近引入的处理全同粒子的非标准方法[G. Compagno等人,腓横河Soc. A 376,20170317(2018)]在这里被用来显示粒子不可分割性对三个相同量子比特纠缠特性的影响。我们发现,通过在分离区域的空间局域化测量,三个独立制备的分离的量子比特在纯基本状态下表现为可区分的,正如预期的那样。另一方面,离域的测量使其呈现出测量诱导纠缠。然后我们发现,三个独立制备的玻色子量子比特在完全空间重叠的情况下表现出真正的三体纠缠。这些结果证明了空间重叠对全同粒子纠缠的影响,并表明后者依赖于量子态和测量类型。
2019-01-15 quant-ph
Entangling three identical particles via spatial overlap
相同粒子之间的量子关联是量子技术的核心。对两个相同粒子的一些研究表明,粒子之间的空间重叠和不可分割性是产生二分纠缠的必要条件。另一方面,在实验室中控制多个相同粒子的实际困难限制了对两个以上粒子系统的扩展研究。在这项工作中,我们提出了两个基本类的真正的三方纠缠,即,GHZ和W类,这是实验证明与三个相同的光子。我们还表明,三重纠缠类衰减从真正的纠缠到完全分离的粒子变得更容易区分彼此。我们的研究结果支持的预测,粒子的不可分割性是一个基本要素纠缠相同的粒子。
2022-03-02 quant-ph
Quantum Entanglement for Systems of Identical Bosons. II Spin Squeezing and Other Entanglement Tests
这两篇附带的论文讨论了相同质量玻色子系统的双模纠缠以及与自旋压缩和其他量子关联效应的关系。纠缠是复合系统的关键量子特征,其中复合子系统上的联合测量的概率不再由单独子系统上的测量概率确定。我们专注于纠缠的意义,与纠缠态相关的量子悖论,以及允许实验者确定量子态-特别是大质量玻色子的量子态-是否纠缠的重要测试。我们的纠缠测试充分利用了对称性原理和玻色子大质量粒子的超选择规则。这些文件提供了详细的论据,必要的结论,最近的一篇论文提出的结果,严格证明纠缠的双模玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。在第一篇论文(I)中,我们讨论了纠缠对全同粒子系统的意义。对于这样的系统,相关的量子密度算符必须满足对称性原理和全局和局部超选择规则,禁止不同粒子数之间存在相干性的状态。我们充分证明了这些要求。在第二种量化方法中,系统和子系统都是模式(或模式集合)而不是粒子,粒子与不同的模式占据相关联。在随后的评论文章(II)中,我们考虑了双模玻色子系统的自旋压缩和其他纠缠测试。从论文(I)开始,我们确定了哪些测试对检测大质量玻色子(BEC)系统中的纠缠是有用的,而不是光子系统。导出了几个新的不等式,并分析了最近的关键实验。
2016-01-06 quant-ph
Generation of entangled tripartite states in three identical cavities
研究了当三个耦合腔交换两个相干光子且处于N = 2,4,6流形中时,腔间纠缠的产生,其中$N$表示任意一个腔中可能存在的最大光子数.腔中原子和光子的组合态由N = 2的qudit、N = 4的五维qudit和N = 6的七维qudit给出。对于相互作用的三腔系统,算符$\hat{N}$的守恒性将三重态的总数限制为6、18和38,而不是通常的N = 2、4和6时的$3^3=27$、$5^3=125$和$7^3 =343$态。在大跳跃强度的限制下,研究了一般初始非纠缠三重态纠缠的确定性产生,所有解都是解析的,并以指数函数形式给出.为了获得最大纠缠态,分析了几种三重纠缠。
2012-03-19 quant-ph
Generation of genuine multipartite entangled states via indistinguishability of identical particles
本文提出在sLOCC框架下利用全同粒子的不可区分性,从N量子比特纯乘积态生成W、Dicke、GHZ和团簇态等多体纠缠态的通用可控方案,并用图论方法优化生成效率。
2024-12-17 quant-ph
New Spin Squeezing and Other Entanglement Tests for Two Mode Systems of Identical Bosons
对于任何代表全同粒子的物理系统的量子态,密度算符必须满足对称性原理(SP),对于大质量粒子,密度算符还必须符合超选择规则(SSR),该规则禁止不同总粒子数之间的相干性。这里我们考虑大质量玻色子系统的二分态,其中系统和子系统都是模式(或模式集),粒子与不同的模式occupancy相关联。为了定义非纠缠态或可分态,子系统密度算符也需要满足SP和SSR,与其他一些方法相反。虽然在存在这些额外的限制,一些已知的纠缠标准仍然是有效的,我们提出了一个详细的治疗,以建立已知的标准的有效性,并得出新的。
2014-01-22 quant-ph
Multipartite concurrence for identical-fermion systems
研究了不可分辨费米子粒子间多体纠缠的探测问题。引入了$N$全同费米子纯态的多体纠缠,每个全同费米子都具有一个$d$维单粒子希尔伯特空间.这种纠缠度,特别是,优化最大纠缠态的三个相同的费米子,发挥类似于通常的(量子位)格林伯格-霍恩-蔡林格状态的作用。此外,它表明,费米子的多体并发可以表示为一个可观察的平均值,提供了两个副本的复合状态。
2016-03-29 quant-ph
Ensemble averaged entanglement of two-particle states in Fock space
最近的结果,推广施密特分解定理的波函数的全同粒子,进行了审查。它们被用来定义在两个相同粒子的情况下的约化密度算子。其次,讨论了一种计算时间平均纠缠度的方法。它适用于哈伯德模型中的一对相同的电子,以及具有无限程跳跃的玻色-哈伯德模型中的一对玻色子。的平均纠缠度的哈密顿量的谱的简并性的效果被强调。
2007-04-03 quant-ph
Quantum Entanglement of Identical Particles
我们考虑一个固定数目的全同粒子系统中的纠缠。由于任何操作都必须在所有全同粒子上对称化,并且存在空间波函数重叠的前提,所以全同粒子纠缠的含义与可区分粒子纠缠的含义有着根本的不同。Schmidt基的同粒子对应物是单粒子基,其中单粒子约化密度矩阵是对角的。但它在纠缠问题中并没有发挥特殊的作用,这取决于所选择的单粒子基。由于(反)对称化的非因式分解自然被排除使用(反)对称化的基础,或等价地,粒子数表示。在一个选定的单粒子基中,量化同粒子纠缠的自然自由度是不同单粒子基态的占据数。有效可区分自旋之间的纠缠被证明是占据数纠缠的一种特殊情况。
2003-02-10 cond-mat quant-ph
Quantum Correlations Between Identical and Unidentical Atoms in a Dissipative Environment
研究了单模腔场与全同和非全同原子相互作用系统中的纠缠、Bell非定域性和量子失谐等量子关联动力学。研究了单原子失谐量、腔场衰减率和原子初始制备对关联测度的影响。研究发现,即使在强耗散下,时间演化也能产生高的量子不和谐,而纠缠和Bell非定域性对于初始可分态保持为零。当两个原子都处于激发态时,当两个原子的量子比特相同时,在一定的时间内,当两个原子处于耗散状态时,量子不和谐增大,纠缠减小。对于某些类型的初始状态,腔衰减被证明是驱动系统到一个稳定的状态与高纠缠和量子不和谐。
2011-06-08 quant-ph
Entanglement in dissipative dynamics of identical particles
全同质量粒子的纠缠最近引起了人们的注意,因为它与高度可控的系统(例如超冷气体)有关。它解释了模式而不是粒子之间的相关性,为量子信息提供了不同的范式。我们证明了几乎所有的状态的纠缠很少消失在噪声的存在下,并分析了最相关的超冷气体中的噪声:退相和粒子损失。随着粒子数的增加,纠缠的衰减可以由指数衰减变为代数衰减。
2013-11-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Separability Criteria and Entanglement Measures for Pure States of N Identical Fermions
近几年来,对N费米子系统纠缠特性的研究引起了人们极大的兴趣。最近讨论了N个全同费米子纯态的各种可分性准则,但除了两个费米子系统的情况外,这些准则很难实现,而且从实用的观点来看,其价值有限。本文提出了N个全同费米子纯态的简单的充要可分性准则。我们发现,要被识别为可分离的状态必须符合一个单一的身份,涉及纯度或冯诺伊曼熵的单粒子约化密度矩阵。这些标准的基础上,验证只有一个身份,大大简单的标准,在最近的文献中讨论。我们还导出了两个不等式,分别用单粒子的纯度和熵,约化的密度矩阵来验证,从而得到了N-费米子纯态的自然纠缠度量.我们的研究与Hartree-Fock理论的一些经典结果有关,为了澄清关于费米子纯态可分性的一些重要问题,我们从另一个角度对这些结果进行了讨论。
2010-02-02 quant-ph
Efficient multipartite entanglement purification with non-identical states
提出一种针对非相同GHZ态的多体纠缠纯化协议,通过利用丢弃项进行循环或直接残余纯化,提高效率,适用于未来长距离量子通信。
2023-11-17 quant-ph
Quantum entanglement of identical particles by standard information-theoretic notions
全同粒子间的量子纠缠是量子信息理论中的一个基本问题。然而,它的正确确定仍然是一个悬而未决的问题,阻碍了对多粒子系统的普遍理解和利用。已经开发了基于操作员的方法,试图克服这个问题。我们介绍了一种基于状态的方法,作为第二次量子化,不标记相同的粒子,并提出了概念和技术的进步相比,以前的。它建立了任意波函数重叠,局部测量和粒子性质(玻色子或费米子)在评估纠缠的概念通常用于在量子信息理论的可区分的粒子,如部分跟踪的定量作用。我们的方法进一步表明,将相同的粒子带入相同的空间位置功能作为纠缠门,为最近的超冷原子实验观测提供了基本的理论支持。这些结果为设置和解释在粒子重叠可以计数的现实场景中利用量子相关性的实验铺平了道路,如玻色-爱因斯坦凝聚体,量子点和生物分子聚集体。
2016-03-06 quant-ph
Squeezing Inequalities and Entanglement for Identical Particles
通过确定非局域效应的系统中的相同的玻色量子比特通过其可交换的可观的相关性,我们表明,纠缠是不必要的,以违反某些压缩不等式,适用于可区分的量子比特和自旋压缩可能不是必要的,以实现亚散粒噪声精度在超冷原子干涉。
2010-09-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of Bloch vectors and the channel capacity of a non identical charged qubit pair
我们考虑了两个超导电荷量子比特电容耦合到微波谐振器的系统。Bloch矢量的动力学研究不同的制度。利用Bloch矢量和交叉并矢量化了纠缠态的纠缠度。我们考虑系统参数的不同值来讨论量子比特之间的信道容量的动态变化。结果表明,初始态设置、耦合常数和平均光子数对产生高纠缠度、高容量的纠缠态起着重要的作用。
2008-06-16 quant-ph
Quantum Entanglement for Systems of Identical Bosons. Spin Squeezing and Other Entanglement Tests in Two Mode Systems
纠缠量子态的概念被认为是在相同的粒子系统的上下文中,基于这样的要求,即为了表示物理状态的整体系统和子系统,可能是纠缠的,密度算子必须满足对称性原则和全球和本地的超选择规则,禁止状态,其中有不同的粒子数之间的相干性。这些要求及其理由进行了充分讨论。在所使用的第二种量化方法中,系统和子系统都是模式(或模式集合)而不是粒子,粒子与模式的不同占有率相关联。纠缠态的定义是基于首先定义非纠缠态-在指定哪些模式构成子系统之后。本文主要研究有质量玻色子的双模纠缠。作为双模纠缠态的检验,已经提出了几个涉及模湮灭、模产生算符的方差和平均值的不等式,其中包括定义自旋压缩的不等式。研究了双模系统中的自旋压缩准则,发现对于协方差矩阵为对角矩阵的主自旋算符分量,自旋压缩是最好的。结果表明,自旋压缩的存在下,在至少一个自旋组件需要纠缠的相关模式对。其他几个提出的测试纠缠,包括两个自旋分量的方差之和的基础上考虑。当应用基于对称性和超选择规则准则的纠缠概念时,所有的检验仍然有效,但在这里得到了进一步的检验。有时新的测试是满意的,而不是在其他文件中获得的。
2014-01-01 quant-ph
Quantum Entanglement for Systems of Identical Bosons. I General Theory
这两篇附带的论文讨论了相同质量玻色子系统的双模纠缠以及与自旋压缩和其他量子关联效应的关系。纠缠是复合系统的关键量子特征,其中复合子系统上的联合测量的概率不再由单独子系统上的测量概率确定。我们专注于纠缠的意义,与纠缠态相关的量子悖论,以及允许实验者确定量子态-特别是大质量玻色子的量子态-是否纠缠的重要测试。我们的纠缠测试充分利用了对称性原理和玻色子大质量粒子的超选择规则。这些文件提供了详细的论据,必要的结论,最近的一篇论文提出的结果,严格证明纠缠的双模玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。在第一篇论文(I)中,我们讨论了纠缠对全同粒子系统的意义。对于这样的系统,相关的量子密度算符必须满足对称性原理和全局和局部超选择规则,禁止不同粒子数之间存在相干性的状态。我们充分证明了这些要求。在第二种量化方法中,系统和子系统都是模式(或模式集合)而不是粒子,粒子与不同的模式占据相关联。在随后的评论文章(II)中,我们考虑了双模玻色子系统的自旋压缩和其他纠缠测试。从论文(I)开始,我们确定了哪些测试对检测大质量玻色子(BEC)系统中的纠缠是有用的,而不是光子系统。导出了几个新的不等式,并分析了最近的关键实验。
2016-05-31 quant-ph
Remarks on entanglement and identical particles
我们认为,在全同粒子的情况下,最自然的可分性的识别,即没有非经典的相关性,是通过交换可观的平均值的因式分解。因此,可分性和纠缠依赖于状态和观测量的选择,而不是绝对的概念。我们比较这一点与最近的一种新的方法来纠缠的相同的粒子,它允许从一个适当定义的减少粒子密度矩阵的纠缠熵的定义,而不需要标记的系统成分。我们通过考虑几个典型的例子,将这个品质因数与前面提到的缺乏绝对的纠缠概念进行对比。
2017-09-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entangled identical particles and noise
对于全同玻色子系统,有必要用代数术语重新表述可分性和纠缠的概念,将重点从第一次量子化的粒子方面转移到第二次量子化的典型模式描述。在这个新的框架内,我们表明,与系统组成的可区分的量子比特,负性是一个详尽的两部纠缠见证系统与固定数量的玻色子;此外,我们调查的影响,退相噪声在使用这样的多体玻色子系统中的应用。
2011-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Estimation of n non-identical unitary channels
我们研究了利用多体纠缠对$n$不一定相同的酉信道的同时估计。我们研究是否有可能的速率,在该速率下的均方误差降低到大于单独使用的通道。对于一个合理的一般情况下,其中有没有功能之间的依赖渠道,我们表明,这是不可能的。我们看的情况下,渠道不一定是相同的,但取决于一个共同的变量。在这种情况下,使用多体纠缠的均方误差降低得更快。
2008-02-08 quant-ph
Dealing with indistinguishable particles and their entanglement
在这里,我们讨论一个基于粒子的方法来处理系统的许多相同的量子对象(粒子),从来没有采用标签来标记它们。我们表明,它避免了方法上的问题和缺陷,在量子相关性的研究与标准的量子力学处理相同的粒子。这种方法的核心是由多粒子概率振幅的结构方面,我们在这里推导出的第一原理。这种新方法利用了非全同粒子的部分迹等概念来消除全同粒子间的纠缠。我们强调我们的方法和二次量化之间的联系。我们还定义了自旋交换多体态(SPES),其中包含一个概括的W状态相同的粒子。我们证明了它们的空间重叠对多体系统中的分布式纠缠起着重要作用,并对非局域量子关联的出现负责。
2018-02-16 quant-ph
A Duality in Entanglement Enabling a Test of Quantum Indistinguishability Unaffected by Interactions
我们指出了一个早期未被注意到的量子不可分割性的含义,即,一个属性,我们称之为“二元论”,表征纠缠的两个相同的粒子(说,两个离子相同的物种)-这是一个功能,这是不存在的纠缠两个不相同的粒子(说,两个离子不同的物种)。这一性质的一个重要应用是,它可以用来测试量子不相容性,而无需将相关粒子放在一起,从而避免相互作用的影响。这与现有的量子不可逆性测试相反。这样一个方案,是独立的性质和强度的相互作用的相同的粒子参与,有潜在的应用,包括探测的过渡,从量子不可分割的经典可分割性。
2013-04-04 quant-ph
Two-Photon Interference and Entanglement in Coupled Cavities
双光子干涉效应,如Hong-Ou-Mandel(HOM)效应,可以用来表征两个光子在多大程度上是相同的。线性光学量子计算和单光子量子密码都需要相同的光子。本文研究了光子在耦合腔阵列中的存储和延迟对光子HOM干涉的影响,这将不可避免地导致光子光谱和时间分布的变化。此外,我们考虑在这样的背景下自然发生的各种类型的纠缠。
2014-06-04 quant-ph
Bipartite entanglement in systems of identical particles: the partial transposition criterion
研究了N个全同玻色子分布在M个不同模中的两体纠缠。对于这样的系统,需要一个与任何先验希尔伯特空间张量积结构无关的可分性的定义,并且可以用可交换的观测量子代数来给出。使用这种广义的概念的可分性,我们分类的状态,部分换位原来是一个必要和充分条件的纠缠检测。
2012-02-14 cond-mat.other hep-th quant-ph
Hitting time for quantum walks of identical particles
量子粒子在某些图上随机传播时,速度比经典粒子快。一个粒子到达一个距离上的目标节点所需的时间,即命中时间,在量子游走中比在经典随机游走中要少。然而,我们不知道相互作用的量子粒子在不同的图上传播的速度有多快。在这里,我们提出了我们的结果的命中时间的量子行走的相同的粒子在循环图,并与我们以前的研究结果的有用性相同的相互作用的粒子在量子信息理论。我们观察到,相互作用的费米子遍历周期图的速度比非相互作用的费米子。我们发现,传播的速度与费米子纠缠:相互作用的费米子保持遍历循环图,只要他们的纠缠增长。我们的结果表明纠缠在量子粒子传播中的作用。这些结果对于理解全同粒子的量子输运性质具有重要意义。
2018-11-11 quant-ph
Interference of Identical Particles from Entanglement to Boson-Sampling
在多体态的可靠制备、相干传播和有效探测方面的进展,最近使许多全同粒子的集体量子现象成为人们关注的焦点。本教程介绍了多玻色子和多费米子干涉的物理描述当前的实验和新的方法来量子计算的理解。该领域的动机是通过两个粒子的情况下,不相关的,经典动力学的可区分的粒子相比,量子行为相同的玻色子和费米子。玻色子的聚束与费米子的反聚束相反,而这两种粒子构成了两体两能级纠缠的等价源。不可区分和可区分粒子的领域通过单调过渡连接,其尺度由干涉粒子的相干长度定义。当我们转向更大的系统时,任何试图通过两粒子范式来理解许多粒子的尝试都失败了:与两粒子聚束和反聚束相反,玻色子和费米子可以表现出相同的特征,并且相干效应主导了统计行为。多玻色子干涉的模拟称为玻色子采样,与费米子相比,它的计算复杂度在质量上更高。玻色子和费米子之间的等级也是多体纠缠产生的特征,玻色子再次明显优于费米子。最后,在许多不可区分和许多可区分粒子之间的量子到经典跃迁具有非单调结构。虽然相同的物理原理支配着小型和大型系统,但集体多体干涉的内在复杂性的部署使更多的粒子行为不同。
2014-05-08 quant-ph
Entangling Bosons through Particle Indistinguishability and Spatial Overlap
粒子身份和纠缠是两个基本的量子特性,它们是各种量子信息任务的主要资源。然而,这仍然是一个具有挑战性的问题,以了解在同一系统中的两个属性的相关性。虽然最近的理论研究表明,空间重叠的全同粒子之间的非平凡纠缠是必要的,粒子的不可分割性在全同粒子纠缠的确切作用从来没有被定量分析过。在这里,我们从理论和实验上研究了两个玻色子之间的纠缠行为的空间重叠和不可压缩性同时变化。在光子系统中,对具有赝自旋的一般两玻色子纠缠的理论计算进行了实验验证。我们的结果表明,纠缠的数量是一个单调增加的函数的两个量。我们希望我们的工作能够为破译由相同粒子组成的量子网络中纠缠的作用提供一种见解。
2019-12-09 quant-ph
Entanglement between identical particles is a useful and consistent resource
基本相同粒子的存在代表了经典力学和量子力学之间的根本区别。由于它们的交换对称性,相同的粒子可以看起来纠缠在一起-这是另一种具有深远实际意义的独特量子现象。然而,一个长期存在的争论质疑是否相同的粒子纠缠是物理或仅仅是一个数学人工制品。在这项工作中,我们提供了这样的粒子纠缠与一致的理论描述,作为一个量子资源的过程中经常遇到的光学和冷原子系统。这导致了大量具有直接实际影响的应用。一方面,我们表明,在相同的玻色子系统的相移估计的优势相当于他们的粒子纠缠的措施,具有明确的操作意义。另一方面,我们证明了在一般情况下,粒子纠缠是属性导致直接可用的模式纠缠时,分配到分离的缔约方,粒子守恒定律在发挥作用。我们的工具的应用与玻色-爱因斯坦凝聚体的实验实现导致第一次定量估计相同的粒子纠缠。进一步揭示了粒子纠缠与其他资源,如光学非经典性和量子相干性之间的联系。总的来说,这项工作标志着正在进行的辩论中的一个决定性的一步,提供了一个统一的概念和实践的理解相同的粒子之间的纠缠。
2020-08-24 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Entanglement of Identical Particles
与由可区分的粒子组成的二分态不同,在完全相同的情况下,纠缠的概念仍在争论中。在下文中,我们回顾了两种不同的方法来纠缠的系统组成的两个玻色子或费米子;第一种方法是基于粒子方面典型的第一次量子化和识别可分离的纯态,允许分配两个正交的单粒子矢量状态的双方。第二种方法充分利用了第二次量化的模式方面,从而可分性可以用公式表示为两组不同模式之间不存在非局部相关性。虽然第一种方法只适用于纯态,但第二种方法更普遍,并描述了一般的纠缠态。在下文中,我们将证明基于模式的方法确实包含基于粒子的方法。
2014-03-13 hep-th quant-ph
Taming identical particles for discerning the genuine non-locality
基于对称/外代数(SEA)和微因果关系,本文提供了一种分析全同粒子产生的子系统纠缠的综合方法。我们的方法修正了无标记方法(NLA),使之可以量化任何类型的全同粒子的纠缠,特别是费米子的宇称超选择规则。全同粒子态的非定域性质可以用全同粒子的全希尔伯特空间的可因式分解性来分析,这与非全同粒子态的非定域性质是完全等价的。全同粒子系统和非全同粒子系统之间的这种形式上的对应关系被证明对于量化全同粒子产生的非定域性是有用的,例如全同粒子的最大CHSH不等式违反和GHJW定理。
2021-02-19 quant-ph
Entropic Entanglement Criteria for Fermion Systems
介绍了由两个全同费米子组成的系统的一般态(纯态或混合态)的纠缠判据。这些标准是基于适当的不等式,涉及的熵的全球密度矩阵描述整个系统,一方面,和一个粒子的熵约化密度矩阵,另一方面。得到了这两个密度矩阵之间的一个优控制关系,从而得到了一族基于Rényi熵测度的纠缠判据.这些标准适用于各种说明性的例子参数化的家庭的混合状态。研究了纠缠探测效率与Rényi熵参数的关系。这些标准的扩展系统的$N$相同的费米子也被认为是。
2011-03-02 quant-ph
Generation of bipartite spin entanglement via spin-independent scattering
我们考虑了自旋无关散射中两个全同费米子之间的二体自旋纠缠。我们展示了空间自由度如何作为创建的纠缠的程度,取决于散射角,$θ$的挂钩。在这个过程中产生的斯莱特行列式的数量大于1,对应于相同费米子之间真正的量子相关。在$θ=π/2$处可达到1 ebit的最大纠缠。我们还分析了一个简单的$θ$依赖的Bell不等式,它是违反了$π/4<θ\leqπ/2$。这种现象与对称化假设无关,但不出现在不等粒子上。
2006-05-29 quant-ph
Dynamics of spatially indistinguishable particles and entanglement protection
我们提供了一个一般的框架,它允许一个获得的动态$N$ noninteracting空间不可区分的粒子局部耦合到分离的环境。该方法是通用的,适用于玻色子和费米子以及任何类型的系统-环境相互作用。然后,它被应用于研究两个相同的量子比特在范式马尔可夫噪声,如相位阻尼,去极化和振幅阻尼的动力学。我们发现,相同量子比特的空间不变性是系统的一个可控的内在属性,它保护了量子纠缠免受有害噪声的影响。
2020-08-17 quant-ph
Sub-shot-noise quantum metrology with entangled identical particles
当把通常的可分性概念应用于描述全同粒子的态时,必须重新考虑。需要一个与任何先验希尔伯特空间张量积结构无关的可分性定义:这可以用可交换的可观测子代数来给出。相应地,推广和物理上重新解释了有关在量子精密测量中使用量子费舍尔信息的结果。
2010-01-19 cond-mat.other hep-th quant-ph
Ordering States with Entanglement Measures
我们证明了所有好的渐近纠缠度量要么是相同的,要么是在所有量子态的集合上放置不同的排序。
2000-02-29 quant-ph